Isolation Scanner套后成像測井找漏技術在H油田的應用

陳 蘭，劉 敏，潘昭才，王 陶，周小平，付 寧，劉傳家

(1.中國石油塔里木油田公司開發(fā)事業(yè)部，新疆庫爾勒 841000;2.中國石油塔里木油田公司勘探開發(fā)研究院，新疆庫爾勒 841000)

Isolation Scanner套后成像測井找漏技術在H油田的應用

陳 蘭1，劉 敏1，潘昭才1，王 陶2，周小平1，付 寧1，劉傳家1

(1.中國石油塔里木油田公司開發(fā)事業(yè)部，新疆庫爾勒 841000;2.中國石油塔里木油田公司勘探開發(fā)研究院，新疆庫爾勒 841000)

塔里木盆地H油田整體采用超深水平井開發(fā)，近年套損現(xiàn)象呈增加趨勢。目前常用套損井找漏技術效果不理想。針對該現(xiàn)狀提出了Isolation Scanner套后成像測井(IBC)找漏技術，該技術能同時測量套管內徑和壁厚變化，定量評價內部腐蝕和外部腐蝕，分辨率高，在H油田H68水平井應用成功，該技術為H油田類似油水井找漏提供了技術指導和實際經(jīng)驗。

H油田;套損井;找漏;IBC技術

H油田包括東河砂巖油藏和薄砂層油藏兩套開發(fā)層系，油藏埋深超過5 000 m。1998年3月開始試采，2000年8月整體采用水平井正式投產(有個別直井)。1998年至2004年3月，設計水平井采用簡化固井方式完井，平均井深5 400～5 600 m，一級水泥返高4 100 m，從4 100 m至井口不固井。由于采用簡化固井方式完井，截至2011年7月底，H油田共發(fā)生油水井套損50井次，合計影響產量28.96萬t，影響注水4.44 萬 m3，套損問題突出［1］。

目前套損井主要采用井下作業(yè)坐封打壓、工程測井(多臂井徑測井、CAST-V測井、同位素測井等)［2］、靜溫梯度［3］等三種找漏技術。井下作業(yè)坐封打壓找漏需要多次起下管柱，無法一次找全找準且只能確定最靠上的漏點，不能有效反映多個漏點的情況;工程測井技術驗證套損效果較差，共進行工程測井31井次、僅8口井被證實套損，驗證套損吻合率較低，僅25.8%;靜溫梯度找漏結果反映H油田80%～90%井靜溫靜壓梯度存在不同程度的異常，因此該方法也不能準確地判斷套損漏點。而Isolation Scanner套后成像測井(IBC)找漏技術能同時測量套管內徑和壁厚變化，定量評價內部和外部腐蝕，分辨率高，將其應用在H油田H68水平井，分析套管腐蝕和變形情況，獲得漏點位置。

1 IBC成像技術

Isolation Scanner套后成像儀是斯倫貝謝最新一代用于套管及固井質量評價的儀器，利用經(jīng)典的脈沖回波和最新的撓曲波成像兩種聲波技術，激發(fā)套管共振模式，通過分析初始回波的幅度、傳播時間和共振頻率，獲取套管內壁光滑度、內徑大小和壁厚等套管信息，從而分析套管腐蝕和變形情況，獲得漏點位置。

Isolation Scanner建立在原USIT儀器平臺上，新旋轉探頭(圖1)包含四個換能器，其中保留了USI換能器，垂直放置于儀器的一側，用于生成和檢測脈沖回波，而另外三個換能器(1個發(fā)射器和2個接收器)位于儀器的另一側，成一定角度斜向排列，用于測量撓曲波衰減。測井時，旋轉探頭以7.5轉/s的速度旋轉，超聲波換能器USI向套管發(fā)射一個稍微發(fā)散的波束(圖2)，使套管轉入厚度共振模式，提供一個5°或10°的方位分辨率，從而在每個深度產生36個或72個獨立波形，這些獨立波形經(jīng)過處理后可以從初始回波中獲得套管厚度、內徑和內壁光滑度數(shù)據(jù)，從而可分析套管腐蝕和變形情況，從信號共振衰減中產生有關水泥聲阻抗的方位圖像。撓曲波發(fā)射器同時發(fā)射250 kHz左右的高頻脈沖波束，在套管內激發(fā)撓曲振動模式。隨著高頻脈沖波束的傳播，該振動模式將聲能傳入環(huán)空，聲能會在具有聲阻抗差異的界面(如水泥/地層界面)發(fā)生反射，然后會主要以彎曲波的形式由套管回傳，從而將能量再傳向套管內流體。兩個接收換能器的位置設置合理，可以更好地采集這些信號。

2 應用實例

2.1 單井概況

H68水平井篩管完井，完鉆井深5 447 m，完鉆層位石炭系東河砂巖，2004年6月11日投產，日產液100 t、日產油50 t，綜合含水48%。2011年7月15日化驗該井發(fā)現(xiàn)，含水量從48.25%突增至100%，產液量從97 t/d上升至240 t/d，且地層出砂，動液面由6月份的850 m上升至75 m。根據(jù)化驗結果，初步判斷為套損。

2.2 套管磨損評價

Isolation Scanner套后成像儀器的超聲波USI換能器可分析套管腐蝕和變形情況。如果套損存在，會引起儀器非居中的假象，在測井圖上，內壁反射幅度道(第3道)顏色變黑，內徑有變化(第6道)和厚度有變化(第7道和第8道)。套損的存在同樣會影響分析水泥膠結的質量，因為USI超聲波在水泥中回波變弱，影響SLG交會解釋，這樣SLG圖上會出現(xiàn)白點，表示存在不確定性。另外，套管接箍位置的數(shù)據(jù)會受接箍影響而出現(xiàn)異常點，在讀圖時應予排除。

另外需注意的是，新套管本身沿圓周壁厚和內徑會略有差異(制造公允誤差)，在內徑變化圖(第6道)和厚度圖(第8道)上分別顯示有淡紅色(薄壁)和淡藍色(壁厚)相間的斑紋，此斑紋在兩根套管間往往不連續(xù)，此為制造時的特征，應與磨損區(qū)分(磨損部位紅色會更重，且在兩根套管間肯定是連續(xù)的)。腐蝕嚴重或有破損的地方回波均會缺失，即使放大采集時間窗也不能探測到回波。因此判斷是否套損，還需壓力測試進一步驗證。

H68測試井段70～4 820 m，共4 750 m，發(fā)現(xiàn)4處腐蝕變形較厲害，為可疑漏點，見圖3～圖4，分別為:1)7″套管2 543.3～2 544.5 m處。套管內表面、半徑和壁厚均出現(xiàn)異常，該漏點已被工程找漏證實。2)7〞套管3 008～3 009 m處。該接箍長度大于其它接箍，有可能已松扣或是其它特殊井下工具。3)5.5″套管3 595～3 600 m處。嚴重腐蝕，可疑漏點。4)5.5″套管4 288～4 295 m處。嚴重腐蝕，有可能已漏。

2.3 堵漏效果

H68水平井8月、9月套損堵漏后，開井初期日產油46 t，含水54.5%，采油曲線見圖5，效果良好。

3 結 論

IBC儀器在H68井工作正常，采集到了高質量數(shù)據(jù)，同時對套損進行了評價。在5.5″套管和7″套管共測井4 750 m，發(fā)現(xiàn)嚴重腐蝕變形、可疑漏失的井段4處，漏點1處，該井段堵漏后恢復正常生產。

Isolation Scanner套后成像測井(IBC)找漏技術在H油田H68水平井成功應用，為H油田類似套損井找漏提供了技術指導和實際經(jīng)驗。

［1］ 向文剛，韓易龍，周代余，等.塔里木油田超深井套損原因與防治對策［A］//吳奇.井下作業(yè)大修技術交流會論文集［C］.北京:石油工業(yè)出版社，2009.

［2］ 竇霽紅，張義寬，崔志明.油(水)井套管缺陷的三維模擬及其識別方法［J］.石油勘探與開發(fā)，2011，28(5):91－92.

［3］ 王陶，陳軍，榮寧，等.利用靜溫梯度變化規(guī)律快速準確查找套損段［J］.新疆石油天然氣，2006，2(1):43－45.

Application of Isolation Scanner for Leak Finding in H Oilfield

CHEN Lan1，LIU Min1，PAN Zhao-cai1，WANG Tao2，ZHOU Xiao-ping1，F(xiàn)U Ning1，LIU Chuan-jia1
(1.Development Bussiness Department of Petrochina Tarim Oilfield Company，Korla 841000，Xinjiang，China;2.Research Institute of Petroleum Exploration and Development，Petrochina Tarim Oilfield Company，Korla 841000，Xinjiang，China)

The H Oilfield of Tarim Basin was developed by the ultra deep horizontal well.These years，the phenomena of casing injury were increasing，bringing difficulties to the production.The effect of conventional methods of leak finding is not very good.For this state we propose Isolation Scanner technology，which can measure casing inside diameter and change of casing wall thickness，and can quantitatively evaluate inside corruption and outside corruption with high resolution power.Isolation Scanner technology was successfully used in 68 horizontal wells and is useful for finding leak for other casing damage wells.

H Oilfield;casing-damaged well;leak finding;Isolation Scanner technology

TE256

B

1008-9446(2012)01-0009-04

2011-10-10

陳蘭(1978－)，女，湖北潛江人，中國石油塔里木油田公司開發(fā)事業(yè)部工程師，碩士，主要從事油氣田開發(fā)管理工作。